Американские ученые определи паттерны экспрессии генов, связанные с реакцией иммунитета на вирусные инфекции, в том числе на COVID-19. Кроме того, авторы составили карту, позволяющую предсказать тяжесть заболевания и подобрать подходящую терапию. Статья опубликована в журнале eBiomedicine.
Исследователи из Калифорнийского университета использовали алгоритмы искусственного интеллекта для анализа данных об экспрессии генов во время инфекции, чтобы найти общие закономерности у пациентов, перенесших пандемические вирусные инфекции, такие как новый коронавирус, ближневосточный респираторный синдром и свиной грипп. Один обнаруженный набор из 166 генов отражал то, как иммунная система человека реагирует на инфекцию. Второй набор из 20 генов предсказывал тяжесть заболевания и позволял оценить необходимость госпитализации или использования аппарата искусственной вентиляции легких.
Во время инфекции иммунная система выделяет в кровь белки цитокины, которые направляют иммунные клетки к патогенам. Выброс слишком большого количества цитокинов ведет к неконтролируемому иммунному ответу, атакующему собственные ткани организма. Такая реакция, известная как цитокиновый шторм, — одна из причин смерти в результате инфекции. Однако природа цитокинового шторма и группы риска подверженных ему людей долгое время оставались неясными.
Ученые брали информацию для тестирования и обучения алгоритма из общедоступных баз данных об экспрессии генов пациентов. Когда появлялся новый набор данных о пациентах с COVID-19, команда тестировала его на своей модели и каждый раз наблюдала одни и те же паттерны экспрессии генов. Исследователи смогли обнаружить клетки — источники цитокинового шторма: эпителиальные клетки дыхательных путей, макрофаги и Т-клетки. Кроме того, результаты работы проливают свет и на последствия цитокинового шторма. Среди них повреждения эпителия дыхательных путей и клеток естественных киллеров, убивающих инфицированные вирусом клетки организма.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
